(快商业讯)近日,西北工业大学常洪龙、吉博文科研团队宣布,其研发的三维锥形碳基软性大脑皮层电极阵列取得关键突破,成功破解长期制约行业发展的脑组织损伤、信号衰减、生物相容性差等核心难题,同时完成国际首次太空环境技术验证,为脑机接口的临床转化与航天应用开辟全新路径,彰显我国在微机电系统 (MEMS) 领域的顶尖创新实力。 脑机接口技术现状:机遇与挑战并存脑机接口技术作为连接大脑与外部设备的桥梁,近年来发展迅速,在医疗、军事、娱乐等领域展现出广阔的应用前景。然而,长期以来,脑机接口技术的发展面临三大核心难题:一是脑组织损伤问题,传统刚性电极植入大脑后,会对脑组织造成不可逆的损伤;二是信号衰减问题,电极植入后容易被生物组织包裹,导致信号传输质量下降;三是生物相容性差问题,传统电极材料容易引发免疫反应,影响设备的长期使用。 这些问题严重制约了脑机接口技术的临床应用,使得脑机接口设备只能在实验室环境中使用,难以真正走进临床,为患者带来福音。因此,破解这三大核心难题,成为脑机接口技术发展的关键瓶颈。 技术突破亮点:三维锥形碳基软性电极,三大难题一举攻克西北工业大学科研团队研发的三维锥形碳基软性大脑皮层电极阵列,采用了创新的设计理念和材料技术,成功攻克了脑机接口技术的三大核心难题。首先,该电极阵列采用软性碳基材料,具有良好的柔韧性和生物相容性,能够与脑组织紧密贴合,减少对脑组织的损伤。 其次,三维锥形结构设计能够有效提高电极与脑组织的接触面积,增强信号采集能力,同时避免了传统电极容易被生物组织包裹的问题,显著降低了信号衰减率。实验数据显示,该电极阵列的信号采集质量比传统刚性电极提高了 50% 以上,信号衰减率降低了 70%。 最后,该电极阵列完成了国际首次太空环境技术验证,证明其在极端环境下的稳定性和可靠性,为脑机接口技术在航天领域的应用奠定了基础。这一突破不仅标志着我国脑机接口技术达到国际领先水平,也为全球脑机接口技术的发展提供了新的思路和方向。 应用前景展望:智能医疗与航天领域双轮驱动三维锥形碳基软性大脑皮层电极阵列的成功研发,将为脑机接口技术的应用开辟广阔前景,尤其在智能医疗和航天领域具有重要意义。在智能医疗领域,该技术可用于治疗癫痫、帕金森病、阿尔茨海默病等神经系统疾病,通过实时采集大脑神经信号,实现对疾病的精准诊断和治疗。 例如,对于癫痫患者,该电极阵列可实时监测大脑异常放电情况,提前预警癫痫发作,并通过电刺激干预,有效控制癫痫症状。对于瘫痪患者,该技术可用于脑控假肢的研发,帮助患者恢复运动能力,提高生活质量。 在航天领域,该技术可用于宇航员的健康监测和心理状态评估,通过采集宇航员的大脑神经信号,实时了解其身体和心理状况,为航天任务的顺利进行提供保障。此外,该技术还可用于太空机器人的控制,实现宇航员与机器人的 “意念交互”,提高太空探索的效率和安全性。 行业影响分析:推动脑机接口产业加速发展西北工业大学脑机接口技术的重大突破,将对全球脑机接口产业产生深远影响,推动行业加速发展。首先,该技术的成功研发将吸引更多资本和企业进入脑机接口领域,加大研发投入,推动技术创新。预计未来 5 年,全球脑机接口市场规模将从目前的 10 亿美元增长至 100 亿美元以上,年复合增长率超过 50%。 其次,该技术将促进脑机接口产业链的完善,从材料研发、设备制造到临床应用,形成完整的产业生态系统。我国作为脑机接口技术的领先国家,有望在这一领域占据产业链高端,实现产业升级和经济增长方式的转变。 最后,该技术的临床应用将为广大神经系统疾病患者带来福音,提高其生活质量,减轻家庭和社会的负担。同时,这也将推动我国医疗事业的发展,实现从 “治疗为主” 向 “预防为主、精准治疗” 的转变。
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